(57)【要約】【課題】  不可の消費電力が多い画像形成装置においても安定かつ効率的に電力を供給する。また、その際の電源コード接続による電力制御素子の異常の誤判定をなくす。【解決手段】  画像形成装置にＡＣ電源を供給するための電源コードとして、メイン電源コード１とサブ電源コード１６の２つを設け、メイン電源コード１からは中央制御装置９等主にＤＣ負荷系に電力供給し、サブ電源コード１６からは定着ヒータ１５等消費電力の大きいＡＣ負荷に電力供給する。更に、メイン電源コード１からの電力で動作する中央制御回路９がＳＳＲ異常検知回路１１から異常信号を受信しても、ＡＣ電源検出回路１９がサブ電源コード１６による電源供給がないことを検知した場合は、ＳＳＲ１４の異常とは判定せず、サブ電源コード１６の接続を促す表示を行わせる。【選択図】  図１
2005121681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷の動作を制御する制御部と、
記録媒体に形成された未定着画像を第１の加熱源により定着する定着部と、
前記制御部に電力を供給するためのＤＣ電源と、
前記ＤＣ電源にＡＣ電力を供給する第１のＡＣ入力端子と、
前記第１の加熱源にＡＣ電力を供給する第２のＡＣ入力端子と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部によって制御され、前記定着部とは異なる個所に設けられた第２の加熱源を有し、前記第１のＡＣ入力端子からのＡＣ電力が前記第２の加熱源に供給されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２の加熱源へのＡＣ電力供給とは独立しメインスイッチを有し、前記第１の加熱源への電力供給は、前記メインスイッチのオンに応じて前記制御部により制御されることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
負荷の動作を制御する素子の異常を検知すると装置の動作を停止させる画像形成装置において、
それぞれＡＣ電源に接続される複数のＡＣ入力端子と、
前記複数のＡＣ入力端子の中の第１のＡＣ入力端子から電力供給され、前記画像形成装置全体を制御する中央制御回路と、
前記複数のＡＣ入力端子の中の第２のＡＣ入力端子からの電力供給を制御し、負荷の駆動を制御する電力制御素子と、
前記電力制御素子の異常を検知する異常検知回路と、
を有し、前記中央制御回路は、前記異常検知回路により前記電力制御素子の異常を検知した場合に、前記第２のＡＣ入力端子がＡＣ電源に接続されていない状態では、前記電力制御素子の異常と判定しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記中央制御回路は、前記異常検知回路により前記電力制御素子の異常を検知した場合に、前記第２のＡＣ入力端子がＡＣ電源に接続されていない状態では、前記第２のＡＣ入力端子をＡＣ電源に接続することを促す表示を行うことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記異常検知回路は、前記電力制御素子のオンオフ信号と前記電力制御素子の出力電圧とに基づいて異常を判定することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項７】
ＡＣ電源に接続される複数のＡＣ入力端子を有した画像形成装置において、
前記画像形成装置全体の制御を行う中央制御機構を動作させる電源のＡＣ入力端子と、前記画像形成装置の定着器機構内のヒータ電力として享受するためのＡＣ入力端子が分離した構成で、且つ、定着器機構内にヒータのＡＣ電力制御素子の故障検出機構と、定着器機構内のヒータ電力として享受するためのＡＣ入力端子のＡＣ電源への装着の有無の検出機構の両方を有する機構を特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＡＣ入力端子を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置に接続されるＤＦ（原稿給送装置）や、ソータおよびフィニッシャなどのアクセサリを除いた画像形成装置本体の電力消費量は数ｋＷ程度であり、一般的な装置の多くが単一のＡＣ入力端子で電力を給電していた。（例えば特許文献１参照）
また、従来、画像形成装置において定着器の暴走は定着ヒータの過昇温に繋がり、この問題発生以前に、弊害を未然に阻止するために、定着器のヒータのＡＣ電力制御素子の短絡検知機構を具備している。（例えば、特許文献２参照）
また、このＡＣ電力制御素子の短絡検知機構は、制御機構が、ヒータのＯＦＦ時にヒータのＡＣ電力制御阻止の両端にＡＣ電圧の発生の有無を検知するメカニズムである。
【０００３】
これは、制御機構が定着器のヒーターのＯＦＦを命令したときに、ＡＣ電力制御素子が、正常にオープン状態に成り、これにより、必然的にＡＣ電力制御阻止の両端にＡＣ電圧が発生する。
【０００４】
この、制御機構の命令論理と、ＡＣ電力制御阻止の両端にＡＣ電圧の論理が矛盾を起こした時には、この問題発生を最優先として、画像形成装置の動作を完全に停止せしめると共に、使用者にこの問題の発生の解除を行わせない機構としている。
【特許文献１】特開２０００−２３３５４号公報
【特許文献２】特開平０５−１００６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年の高速、高機能化に伴い画像形成装置の大型化とともに電力消費量の増加により従来の単一のＡＣ入力端子では装置への電力供給が困難になってきている。この場合、単相電力のまま電流や電圧を増加させたり、電力を単相から３相に変更することによって対応する方法があるが、いずれもＡＣ入力端子やＡＣコードが変更となり、装置を設置する場所の電気設備の変更規模が大きく、装置の置き換えの弊害となる。
【０００６】
また、前記の如く、定着器のＡＣ電力制御素子の動作不良は装置全体で最優先であるため、使用者による復帰は成されない、構成としているため、サービスマンが到着するまで、画像形成装置の生産性の低下が発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために本発明の画像形成装置は、負荷の動作を制御する制御部と、記録媒体に形成された未定着画像を第１の加熱源により定着する定着部と、前記制御部に電力を供給するためのＤＣ電源と、前記ＤＣ電源にＡＣ電力を供給する第１のＡＣ入力端子と、前記第１の加熱源にＡＣ電力を供給する第２のＡＣ入力端子と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置は、負荷の動作を制御する素子の異常を検知すると装置の動作を停止させる画像形成装置において、それぞれＡＣ電源に接続される複数のＡＣ入力端子と、前記複数のＡＣ入力端子の中の第１のＡＣ入力端子から電力供給され、前記画像形成装置全体を制御する中央制御回路と、前記複数のＡＣ入力端子の中の第２のＡＣ入力端子からの電力供給を制御し、負荷の駆動を制御する電力制御素子と、前記電力制御素子の異常を検知する異常検知回路と、を有し、前記中央制御回路は、前記異常検知回路により前記電力制御素子の異常を検知した場合に、前記第２のＡＣ入力端子がＡＣ電源に接続されていない状態では、前記電力制御素子の異常と判定しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、装置の設置場所の電気設備変更が少なくなり、装置の消費電力の増加に対応できる。
【００１０】
請求項４記載の発明によれば、複数の電源コードを有する画像形成装置において、電力制御素子の異常を検知した場合に第２の電源コードが接続されているか否かを判定した結果でその後の画像形成装置の動作を決定することで、電力制御素子の異常の誤判定をなくし、電源コード接続後も画像形成装置が動作不能になることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の最良の実施形態を図面を用いて説明する。図１は本発明を適用できる画像形成装置の構成を示すブロック図である。この画像形成装置は複数の電源コードを有している点が特徴である。本実施形態では２本の電源コードを有した構成としているが、３本以上の場合でも本発明を適用できるものである。
【００１２】
図１において、１は第１のＡＣ入力端子であるメイン電源コードで、その下流に２の第１の漏電ブレーカー、３の第１のラインフィルターを配置が設けられている。
【００１３】
第１のＡＣ入力端子１が、ＡＣ電源に接続されると、４の常夜電源には直ちに電力が供給される。４の常夜電源入力には常夜スイッチＳＷ１２を介して電力供給される系と、常夜スイッチＳＷ１２を介さずに即座に電力が供給される系の２系統がある。常夜電源４は、上記２系統の電力が共に供給された場合に起動する。
【００１４】
常夜電源４が起動してＤＣ電力ＶＣＣＡが出力されると、画像形成装置全体を制御する９の中央制御装置に供給され、中央制御装置９が動作を開始し、７の第１のソリッドステートリレーＳＳＲ（トライアックを含む）を制御して、８のドラムヒーター、２４のカセットヒーターを制御する。また、中央制御部９によって制御される常夜系ＤＣ負荷２５に電力が給電される。
【００１５】
さらに、使用者が装置筐体に設けられた６のメインスイッチをオンにすると、５のメイン電源が起動し、ＤＣ電力ＶＣＣＲが出力されて、操作表示部２１とメイン系ＤＣ負荷２２および高圧電源２３に電力が給電される。これらにより、画像形成装置の半分の部分が動作可能となる。
【００１６】
１６は第２のＡＣ入力端子であるサブ電源コードで、その下流に１０の第２の漏電ブレーカー、１７の第２のラインフィルターが設けられている。１３は安全のためのＡＣリレーで１８のコントローラーでリレーのオンオフが制御される。
【００１７】
本装置は、メインスイッチＳＷ６のオンオフが中央制御部９にて検知できる構成となっており、中央制御部９がメインスイッチＳＷ６のオンを検知すると、操作／表示部２１、メイン系ＤＣ負荷、および高圧電源２３を制御し、さらに後述する定着ヒータ１５制御用のＳＳＲ郡１４を制御して、定着ヒータ１５の駆動を開始する。
【００１８】
ここで常夜スイッチＳＷ１２が図１に図示した接点の接続状態と反対になっていた場合は、メインスイッチＳＷ６のオンに同期して常夜電源４に電力が供給され、常夜電源４が起動され、ＤＣ電力ＶＣＣＡが中央制御装置９に供給される。
【００１９】
また、メインスイッチＳＷ６のライン系統には原稿照明ランプ２０、および原稿照明ランプ２０の点灯電圧制御を行うランプレギュレータＣＶＲ１９が接続されており、メインスイッチＳＷ６のオンに同期して電力の供給が可能となり、中央制御部９にてランプレギュレータＣＶＲ１９が制御される。
【００２０】
また中央制御部９は、第１のソリッドステートリレー（ＳＳＲ）群７の異常をモニターする環境ＳＳＲ異常検知部２６と接続されている。中央制御部９は環境ＳＳＲ異常検知部２６からのＳＳＲ異常信号を検出すると、環境ＡＣリレー２７をオフして、ドラムヒーター８、カセットヒーター２４へのＡＣ電力の給電をオフする。ここで、ドラムヒーター８およびカセットヒーター２４へのＡＣ電力は、中央制御部９に給電する常夜電源４と同じ第１のＡＣ入力端子１より供給する構成になっている。これにより、第１のＡＣ入力端子１と第２のＡＣ入力端子１６のどちらから先に電力供給がされたとしても、環境ＳＳＲ異常検知部２６は環境ＳＳＲ７の異常を検知せず、第１のＡＣ入力端子１および第２のＡＣ入力端子１６のＡＣ電力供給のシーケンスに関係なく第１のＡＣ入力端子１から電力が供給されると、中央制御部９によってドラムヒーター８およびカセットヒーター２４が正常に動作される。
【００２１】
これらにより、画像形成装置の常夜電源４とメイン電源５、中央制御部９とＡＣコントローラ１８と操作／表示部２１、および電源から電力供給されるおよび各負荷が動作可能となる。
【００２２】
１６は第２のＡＣ入力端子である第２の電源コード（サブ電源コード）で、その下流に１０の第２の漏電ブレーカー、１７の第２のラインフィルターが設けられている。
【００２３】
１３は後述する定着ヒータ１５の異常時の安全保護のために定着ヒータ１５へのＡＣ給電を遮断するための定着ＡＣリレーであり、１８のＡＣコントローラでリレーのオンオフが制御される。
【００２４】
ＡＣコントローラ１８は、中央制御部９からの指令に基づき、ＳＳＲ群１４を制御して定着ヒータ１５に供給する電力をＯＮ／ＯＦＦ制御したり、ＳＳＲの異常をモニターする定着ＳＳＲ異常検知部１１からの信号を受信して、中央制御部９にＳＳＲの状態を送信する。
【００２５】
正常時においては、ＡＣコントローラ１８の制御で定着ＡＣリレー１３はＯＮ状態に保持され、第２のＡＣ入力端子からの電力が１４の第２のＳＳＲ群（トライアックを含む）に供給される。このＳＳＲ群１４により１５の定着ヒータ群が駆動可能となる。ここで使用されているヒータは、図示しない定着部の加熱・加圧を行う上下ローラを加熱するための上ヒータと下ヒータ、および上ローラを加熱する外部加熱ローラを加熱するための外部ヒータである。
【００２６】
このように、第２のＡＣ入力端子にから電源供給を受ける部分が動作可能となるので、第１のＡＣ入力端子から電源供給を受ける部分の動作を含めて画像形成装置全体の動作が可能となる。
【００２７】
第１のＡＣ入力端子１と第２のＡＣ入力端子１６に配分される構成について説明する。画像形成装置の全体電力が巨大となると、１本の電源コードでは必要な電力を供給できなくなる。そこで、電源コードを複数本設け、それぞれをＡＣ電源に接続することにより必要な電力を供給する。定着ヒータ群１５がこの画像形成装置における最大電力消費部分であるが、定着器部分を１個のユニットで、その他の制御機構や低電力であるドラムヒーター８、カセットヒーター２４を１個のユニットとして分けることにより２本の電源コードから効率的な電源供給制御が可能となる。
【００２８】
また、定着ヒータ群１５を第２のＡＣ入力端子１６にて電力供給し、中央制御部９に電力供給する常夜電源４の第１のＡＣ入力端子１とＡＣ供給系統を分けることにより、第１のＡＣ入力端子、または第２のＡＣ入力端子のいずれかの電力供給がされない場合でも、装置本体の動作および安全性の観点での弊害がない。
【００２９】
上記のＡＣ入力端子への電源供給状態と本体動作との関係を図２に示す。第１のＡＣ入力端子と第２のＡＣ入力端子のいずれにもＡＣ給電が行われていない場合は、装置内の全ての動作が行われない。
【００３０】
第１のＡＣ入力端子に給電が行われず、第２のＡＣ入力端子のみに給電された場合、常夜電源４およびメイン電源５ともにＯＦＦ状態となり、中央制御部９が起動できず、装置の動作は行われない。なおこの際、メイン電源５がＯＦＦのためにＡＣリレー１３がＯＦＦとなり、さらにＡＣコントローラ１８がＯＦＦのためにＳＳＲ群１４もＯＦＦとなり、定着系ヒータ１５には給電されない。
【００３１】
第１のＡＣ入力端子に給電が行われ、第２のＡＣ入力端子に給電がされない場合、常夜電源４およびメイン電源５がＯＮして中央制御部９およびＡＣコントローラ１８が起動し、装置の操作表示部２１、ＤＣ負荷系２２、２５および高圧負荷２３が動作可能となるが、定着系ヒータ１５にＡＣ給電がされない。その結果、ＡＣコントローラ１８は定着ＳＳＲ異常検知部１１からのＳＳＲ異常を検出し、中央制御部９に送信して、中央制御部９は装置の動作を停止する。この場合の制御については後述する。
【００３２】
第１のＡＣ入力端子および第２のＡＣ入力端子の両方に給電が行われた場合は、装置全体に電力供給が行われ、正常に起動して通常の動作が開始される。
【００３３】
これにより、装置の設置場所の電気設備変更が少なくなり、装置の消費電力の増加に対応でき、ＡＣ負荷系とＤＣ負荷系が分かれるために第１のＡＣ入力端子と第２のＡＣ入力端子の電力バランスが比較的取りやすくなる。
【００３４】
次に、電力供給の異常検出時の説明を行う。
【００３５】
図３は、図１のブロック図の定着部を示すブロック図で、第２のＳＳＲ群１４のそれぞれのＳＳＲを監視する１１のＳＳＲ異常検知回路が接続されている。異常検知回路１１がＳＳＲ群１４の異常を検知すると、その情報をコントローラ１０へ通知し、コントローラ１０は中央制御装置９へ通知すると共に、ＡＣリレー１３を遮断すると共に、画像形成装置全体の動作を停止する。なお、異常の原因が解除されるまで安全性重視で使用者にこの状態から復帰を禁止している。
【００３６】
この異常検知回路１１の動作を説明する。図４は異常検知回路１１の動作の説明図であり、ＳＳＲ１４への入力信号に対してのＳＳＲ１４の出力端子電圧を異常検知回路１１が測定する。
【００３７】
異常検知回路１１はＳＳＲ出力端子間とＳＳＲのオンオフ信号との組合せに基づいて異常を検知する。図５にＳＳＲの動作異常検出を説明する真理値表を示す。ＳＳＲ１４の入力であるＳＳＲＯＮ／ＯＦＦ信号に対して、ＳＳＲ出力端子間の電圧発生の有無との組合せ４種類が定義されている。
【００３８】
番号１においては、ＳＳＲがＯＦＦの時は、ＳＳＲはオープン状態であるので、ＳＳＲの出力端子にＡＣ電圧が発生し、正常動作という結果になる。
【００３９】
一方、番号２においては、ＳＳＲをＯＦＦに設定しているのにＳＳＲの出力端子にＡＣ電圧が発生していない状態は、ＳＳＲがショートモードで故障していることになる。なお、この状態では、定着ヒータ１５の両端に電圧が発生していて、定着ヒータ１５がＳＳＲにより制御されずに連続的に発熱している状態である。
【００４０】
番号３においては、ＳＳＲをＯＮに設定しているのに、ＳＳＲ出力端子にＡＣ電圧が発生しているのは、ＳＳＲがオープンモードで故障していることになる。
【００４１】
番号４においては、ＳＳＲをＯＮに設定してＳＳＲが導通状態であるので、ＳＳＲ出力端子に電圧は発生せず、正常動作という結果になる。
【００４２】
図１のブロック図に戻って説明する。中央制御装置９は、コントローラ１８からＳＳＲ異常の通報を受けると、２８のＡＣ電源検出回路にて、第２のＡＣ入力端子からの電力の有無を検知する。ここで、第２のＡＣ入力端子からのＡＣ入力がないと、図５の真理値表のＳＳＲ出力端子は全てＡＣ電圧発生なしになる。これにより、真理値表の番号２の状態に一致し、素子ショートという判断になる。しかし、実際は素子が異常であるわけではなく、単に第２の電源コードからの電源供給がないだけなので、誤判断となってしまう。
【００４３】
そこで、中央制御装置９は、ＡＣ電源検出回路２８の情報により第２のＡＣ入力端子からのＡＣ入力がないことを検知した場合は、ＳＳＲ素子ショートとは判断しないようにする。
【００４４】
また、中央制御装置は、使用者に第２のＡＣ入力端子１６が正しく装着されていない警告を画像形成装置の操作表示部２１にて行い、第２のＡＣ入力端子をＡＣ電源に接続することを促す。
【００４５】
これにより、第１の電源コードのみがＡＣ電源に接続され、第２の電源コードが接続されていない状態で、中央制御装置がＳＳＲの異常を誤検知することを防止でき、第２の電源コードを接続しても装置が動かないという不都合を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明を適用できる画像形成装置全体を示すブロック図
【図２】各ＡＣ電力供給常態と装置動作の関係を説明する図
【図３】図１の定着部の構成を示すブロック図
【図４】図１のＳＳＲ異常検出部の動作の説明図
【図５】図４のＳＳＲの動作異常検出を説明するための真理値表を示す図
【符号の説明】
【００４７】
１  第１のＡＣ入力端子（メイン電源コード）
４  常夜電源
５  メイン電源
６  メインスイッチ
７  第１のＳＳＲ
９  中央制御部
１１  定着ＳＳＲ異常検知部
１３  定着ＡＣリレー
１４  第２のＳＳＲ群
１５  定着ヒータ群
１６  第２のＡＣ入力端子（サブ電源コード）
１８  ＡＣコントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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